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2019년 2월 9일 토요일

[안드로이드] RecyclerView Selection 가이드(번역)

RecyclerView Selection 가이드

며칠전에 저는 클린아키텍쳐에 대해 탐구해보고자 간단한 앱을 만들기 시작했습니다.
앱의 기능중에 유저의 다중선택을 받아서, 다른화면에 뿌려주어야 하는데, 이러한 다중선택 기능에 많은 시간을 쏟고싶지 않아서, recyclerview-selection 라이브러리를 쓰기로 결정했습니다. 이 포스트는 이 라이브러리를 구현하는 과정과, 겪었던 문제들에 대하여 살펴볼 예정입니다.

Step 0 - 앱 구축

가장 먼저 10개의 랜덤한 숫자의 목록을 보여주는 간단한 앱을 만들었습니다. 최대한 간단하도록 구성하여, Activity와 Adapter만 있도록 했습니다.
class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private val adapter = MainAdapter()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        recyclerView.layoutManager = LinearLayoutManager(this)
        recyclerView.adapter = adapter
        adapter.list = createRandomIntList()
        adapter.notifyDataSetChanged()
    }

    private fun createRandomIntList(): List<Int> {
        val random = Random()
        return (1..10).map { random.nextInt() }
    }
}
class MainAdapter : RecyclerView.Adapter<MainAdapter.ViewHolder>() {
    var list: List<Int> = arrayListOf()

    override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder, position: Int) {
        val number = list[position]
        holder.bind(number)
    }

    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): ViewHolder {
        val itemView = LayoutInflater
            .from(parent.context)
            .inflate(R.layout.item_row, parent, false)
        return ViewHolder(itemView)
    }

    override fun getItemCount(): Int {
        return list.size
    }

    inner class ViewHolder(view: View) : RecyclerView.ViewHolder(view) {
        private var text: TextView = view.findViewById(R.id.text)

        fun bind(value: Int) {
            text.text = value.toString()
        }
    }
}

Step 1 - RecyclerView - Selection 라이브러리 추가

build.gradle 파일에 다음과 같이 입력하여 라이브러리를 추가해 줍니다.
dependancies {
    implementation 'androidx.recyclerview:recyclerview-selection:1.0.0'
}

Step 2 - Key 타입 선택

공식문서에서는 KeyProvider를 구축하고 사용하기 위해 키로 사용할 타입을 정의하라고 되어 있습니다. 셀렉션 라이브러리는 ParcelableStrnigLong 세가지 타입을 키로 지원합니다. 다음은 몇몇 사용사례에 대해 어떤 타입을 키로 사용하면 좋을지에 대한 가이드라인입니다.
  • Parcelable : 어떤 Parcelable 타입도 키로 사용될 수 있습니다. 특히, 안드로이드의 Content Provider 프레임워크에서 사용되는 Uri를 사용할 때, Uri를 키로 사용한다면 좋은 사용사례가 될 것입니다.
  • String : 문자열 기반의 식별자를 가진 데이터라면, 키로 사용하기에 좋습니다.
  • Long : RecyclerView에서 이미 사용되고 있는 long 타입 기반의 식별자 체계를 사용핳고 있다면, Long 타입의 키는 좋은 선택이 될 것입니다. 그러나, 런타임에서 long타입은 안정적으로 접근하기에 제한적입니다. 기본적인 long 키에 대한 저장소를 사용한다면, 밴드 선택 기능은 지원되지 않습니다.
이 글에서는 Long 타입을 키로 사용하고, 리스트의 position 값을 키로써 사용하겠습니다. 우리의 아이디는 안정적이어야 하므로, 이를 위해 RecyclerView.Adapter의 setHasStableIds() 메서드를 이용하겠습니다. 저 메서드의 인자를 true로 주면, RecyclerView에서 long 타입의 유일한 id는 각각 하나의 아이템에만 매칭된다는 의미입니다.
init {
    setHasStableIds(true)
}
해당 설정 후에, RecyclerView.Adapter의 getItemId(position) 메서드를 상속받아서 적절한 id값으로 리턴할 수 있도록 해야 합니다.
override fun getItemId(position: Int): Long = position.toLong()

Step 3 - KeyProvider의 구현

Key로 사용할 타입을 정했다면, KeyProvider를 구현할 차례입니다. 이 글에서는, 라이브러리에서 미리 구현체로 제공하는 StableIdKeyProvider를 이용할 것입니다. 필요하다면 KeyProvider를 직접 구현하셔야 합니다.

Step 4 - ItemDetailsLookup

ItemDetailsLookup 클래스는 사용자가 선택한 항목들에 대한 정보를 라이브러리에 제공하는 역할을 합니다. ViewHolder가 현재 보여주고 있는 아이템 정보에 대해, 이 클래스 내의 추상클래스인 ItemDetails<Key>를 ViewHolder가 반환할 수 있도록 구현해야 합니다. 라이브러리에서는 선택동작을 수행할 때 발생하는 MotionEvent를 가지고 선택을 판별하며, MotionEvent의 좌표값을 이용해 RecyclerView에서 해당 View를 얻어옵니다. 얻어온 View를 이용하여 ViewHolder 객체를 얻을 수 있습니다. ItemDetails<Key> 인터페이스를 미리 구현한 ViewHolder 객체이므로 아이템의 정보를 얻을 수 있습니다.
// ItemDetailsLookup 클래스
class MyItemDetailsLookup(private val recyclerView: RecyclerView) : ItemDetailsLookup<Long>() {
    override fun getItemDetails(event: MotionEvent): ItemDetails<Long>? {
        val view = recyclerView.findChildViewUnder(event.x, event.y)
        if (view != null) {
            return (recyclerView.getChildViewHolder(view) as MainAdapter.ViewHolder)
                .getItemDetails()
        }
        return null
    }
}
// ViewHolder에서 
fun getItemDetails(): ItemDetailsLookup.ItemDetails<Long> =
    object : ItemDetailsLookup.ItemDetails<Long>() {
        override fun getPosition(): Int = adapterPosition
        override fun getSelectionKey(): Long? = itemId
    }

Step 5 - 선택된 항목 하이라이트 하기

유저들은 본인이 선택한 항목의 UI가 하이라이트 되어 본인이 어느것을 선택했는지 확인할 수 있기를 원할 것입니다. 하이라이트를 여러가지 방법으로 표현할 수 있을 것입니다. Gmail 앱처럼 선택된 항목의 ViewHolder의 특정 부분에 애니메이션을 줄 수도 있겠지만, 이 포스트에서는 간단하게 항목의 배경색을 변경하는 것으로 구현할 것입니다.
먼저, 뷰의 상태에 따라 배경색이 변하는 새로운 Drawable을 구성합니다.
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<selector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <item android:drawable="@android:color/holo_blue_light" android:state_activated="true" />
    <item android:drawable="@android:color/white" />
</selector>
다음에는, 만든 Drawable을 뷰의 백그라운드로 지정합니다.
<View
   ...
   android:background="@drawable/item_drawable"
   ... />
다음으로, 어댑터를 변경하여 뷰홀더가 선택상태를 제어할 수 있도록 합니다. 이를 위해 어댑터 내부에서 Tracker 필드를 추가해 줍니다. Tracker는 특정 항목이 선택되었는지의 여부를 라이브러리가 계속 추적할 수 있도록 도와줍니다. 이 예제에서는 Tracker 객체를 Activity에서 생성하여 어댑터에 넣어줄 것입니다.(tracker 생성에 관하여는 Step 6에서 설명합니다.)
class MainActivity : Activity() {
    var tracker : SelectionTracker<Long>? = null
    var adapter : RecyclerView.Adapter = // Adapter 객체
    ...
    
    override fun onCreate(var savedInstanceState : Bundle?) {
        ...
        tracker = // SelectionTracker 생성 로직 (Step 6)
        // adapter 내부에 setTracker()를 구현했다고 가정
        adapter.tracker = tracker
        ...
    }
}
어댑터의 onBindViewHolder() 메서드에서 tracker의 isSelected(key)를 호출하여, 해당 항목이 선택되었는지를 판별하여 UI를 갱신해줍니다.
// Adapter.onBindVIewHolder
override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder, position: Int) {
    val number = list[position]
    tracker?.let {
        holder.bind(number, it.isSelected(position.toLong()))
    }
}
// ViewHolder 내부
fun bind(value: Int, isActivated: Boolean = false) {
    text.text = value.toString()
    itemView.isActivated = isActivated
}

Step 6 - Tracker 생성

Step 5에서 잠시 언급했던 대로, MainActivity에서 Tracker를 생성할 것입니다. Tracker 생성을 위해 라이브러리에서 제공하는 SelectionTracker.Builder 클래스를 사용합니다. Builder 클래스를 이용하여 tracker를 간단하게 생성하고, 생성할 때 Tracker에 설정할 수 있는 옵션값에 대해서도 살펴보겠습니다.
먼저, Builder클래스를 사용하기 위해 필요한 인자들은 다음과 같습니다.
  • selectionId : Activity / fragment에서 선택동작을 식별하기 위한 String 타입의 id
  • recyclerView : tracker를 추가할 RecyclerView
  • keyProvider : 선택 Key의 Source
  • detailsLookup : RecyclerView의 항목 정보에 대한 Source
  • storage : 선택 상태의 저장에 대한 정책
class MainActivity : Activity() {
    var tracker : SelectionTracker<Long>? = null
    var adapter : RecyclerView.Adapter = // Adapter 객체
    ...
    
    override fun onCreate(var savedInstanceState : Bundle?) {
        ...
        tracker = SelectionTracker.Builder<Long>(
            "mySelection",
            recyclerView,
            StableIdKeyProvider(recyclerView),
            MyItemDetailsLookup(recyclerView),
            StorageStrategy.createLongStorage()
        ).withSelectionPredicate(
            SelectionPredicates.createSelectAnything()
        ).build()
        ...
    }
}
위의 예제에서, Step 4에서 구현했었던 MyItemDetailsLookup를 제외하고는, 모두 라이브러리에서 제공하는 기본 클래스입니다. 마지막으로 어떤 제약사항 없이 여러개의 아이템을 선택하도록 하는 SelectionPredicate를 지정해 주었습니다.(SelectionPredicates.createSelectAnything()SelectionPredicate 를 직접 상속받아 구현할 수도 있습니다. 모든 메서드의 결과값은 boolean으로, true를 반환하면 해당 선택을 허용하는 것이고, false를 반환하면 선택을 서용하지 않는 것입니다. 이 메서드를 이용하여, 선택에 대하여 다양한 제약사항을 추가할 수 있습니다.
return object : SelectionTracker.SelectionPredicate<K>() {
    override fun canSetStateForKey(key: K, nextState: Boolean): 
    Boolean {
        return true
    }

    override fun canSetStateAtPosition(position: Int, nextState:  
    Boolean): Boolean {
        return true
    }

    override fun canSelectMultiple(): Boolean {
        return true
    }
}
RecyclerView에서 항목 선택을 시작하려면, 선택하려는 아이템을 롱클릭했을 때 선택모드로 진입합니다. 이에 대하여 이 글의 마지막에서 살펴보겠습니다.
지금까지 구현한 코드는 다음의 Github에서 확인가능합니다.

Selection Observer

라이브러리에서는 Observer를 등록하여 선택 동작에 대해 관찰할 수 있도록 지원합니다.
이번에는, 두개의 아이템을 선택하면 두 아이템의 합을 계산하여 다른 화면에서 보여주는 아주 간단한 예제를 만들어보겠습니다. 다음의 예제에서 Tracker 객체에 Observer를 등록하는 것을 볼 수 있습니다.
tracker?.addObserver(
    object : SelectionTracker.SelectionObserver<Long>() {
        override fun onSelectionChanged() {
            super.onSelectionChanged()
            val items = tracker?.selection!!.size()
            if (items == 2) {
                launchSum(tracker?.selection!!)
            }
        }
    })
launchSum() 메서드에서는 전달받은 selection을 map 연산을 이용하여 ArrayList로 변환하여 새로운 Activity에 전달합니다.
private fun launchSum(selection: Selection<Long>) {
    val list = selection.map {
        adapter.list[it.toInt()]
    }.toList()
    SumActivity.launch(this, list as ArrayList<Int>)
}
지금까지 구현한 코드는 다음의 Github에서 확인가능합니다.

선택상태를 Lifecycle 변화에도 유지하기

위의 구현들은 Android의 라이프사이클 변화를 고려하지 않은 구현이라 상태가 유지되지 않습니다. 단적인 예로, 스크린을 회전한다면 선택내용들은 전부 유실될 것입니다. 그러한 상황이라면 다음과 같은 크래시를 보게 될 것입니다.
java.lang.NullPointerException: Attempt to invoke virtual method ‘int androidx.recyclerview.widget.RecyclerView$ViewHolder.getAdapterPosition()’ on a null object reference
이 크래시는 Child 뷰가 분리되어 있는 동안 더이상 선택되지 않은 항목을 삭제하려고 할 때, StableIdKeyProvider 내부에서 값을 얻어오지 못하여 생기는 것입니다. StableIdKeyProvier를 유지하는 대신, ItemKeyProvider를 직접 구현하여 해결하는 방식으로 접근해보겠습니다.
class MyItemKeyProvider(private val recyclerView: RecyclerView) : ItemKeyProvider<Long>(ItemKeyProvider.SCOPE_MAPPED) {

    override fun getKey(position: Int): Long? {
        return recyclerView.adapter?.getItemId(position)
    }

    override fun getPosition(key: Long): Int {
        val viewHolder = recyclerView.findViewHolderForItemId(key)
        return 
            viewHolder?.layoutPosition ?: RecyclerView.NO_POSITION
    }
}

또다른 크래시 이슈와 해결책

크래시를 발생시킬 수 있는 또다른 상황이 있습니다. 유저가 동적으로 선택할 아이템의 개수를 변경하는 상황을 생각해봅시다. 유저가 동적으로 선택할 갯수를 입력할 수 있도록 EditText를 추가하여, 동적으로 입력된 숫자만큼만 아이템을 선택할 수 있도록 변경할 수 있을 것입니다.
StableIdKeyProvider를 그대로 사용했다면, EditText를 선택하는 순간 위에서 살펴본 바와 같은 크래시가 났을 것입니다. 이 해답도 이전에 보았던대로 ItemKeyProvider를 직접 구현하는 것입니다.
이 모든 과정에 대환 최종 코드는 Github에서 확인하세요.

주의사항 및 결론

저는 항목 선택기능에 대하여, 큰 공수를 들이지 않고 빨리 해결해보고자 이 라이브러리를 사용하려고 했었습니다. 불해하게도, 바로 위에 언급했던 크래시들과 같은 이슈들을 다루느라, 오히려 시간을 더 많이 소비했습니다.
또 다른 문제는 다중 선택모드로 진입하는 유일한 방법은 선택하고자 하는 아이템을 롱클릭하는 것 밖에 업다는 것이었습니다. 저는 버튼을 이용하여 선택모드로 변경하는 걸 원했지만, 부질없는 생각이었습니다. 부질없는 이유를 알고싶다면, 라이브러리가 어떻게 동작하는지 알아야 합니다.
싱글탭과 롱클릭 이벤트를 다루기 위해 TouchInputHandler 클래스가 존재합니다. 내부 코드에서, 싱글탭일 때 다음과 같은 코드를 발견할 수 있을 것입니다.
if (mSelectionTracker.hasSelection()) { ... }
위 코드에서 볼 수 있듯이 mSelectionTracker.hasSelection() 가 true값을 반환하여 if문이 참이 되어야만 선택에 대한 뭔가를 처리할 수 있습니다. 롱클릭은 저러한 체크를 하고있지 않고, 바로 롱클릭한 항목을 선택 리스트에 추가합니다. hasSelection()메서드는 DefaultSelectionTracker에서 구현된 것으로, SelectionTracker.Builder로 새로운 Tracker 인스턴스를 만들었을 때 기본적으로 사용되는 메서드입니다. 이 메서드의 구현체는 다음과 같습니다.
@Override
public boolean hasSelection() {
    return !mSelection.isEmpty();
}
TouchInputHandler를 상속받아서 싱글탭 메서드를 다시 구현하면 가장 좋겠지만, 이 클래스는 final 로 선언되어 있어서 상속이 불가능합니다. 그럼에도 굳이 어떻게든 해보고 싶어서 MotionInputHandler 클래스를 상속받아서 필요한 모든 메서드를 구현하면 될 것이라고 생각할 수도 있겠지만, 그건 공수가 많이 듭니다.
SelectionTracker.Builder 에서 Tracker를 생성하기 위해 build() 메서드를 호출하는 시점에 TouchInputHandler 가 생성되어 할당되기 때문에, 특정 InputHandler 인스턴스를 사용할 수 없도록 되어 있습니다. 즉, 커스텀 Tracker를 만들고, 라이브러리에서 제공하는 Builder 클래스를 사용하지 않은 채 생성하여, 커스텀 InputHandler 인스턴스를 지정해주는 과정이 필요합니다. 이렇게까지 노력을 하느니, 기존에 해오던 방식대로 직접 선택기능을 구현하는게 더 빠를 것입니다.
이 글을 다 읽고, 글에서 언급된 크래시들을 빨리 해결하여 선택기능에 대한 (제한적이지만) 빠른 해결책을 원한다면, 라이브러리를 쓰는 것이 나쁘지는 않습니다. 단, 커스터마이징이 어느정도 가능하지만, 커스터마이징을 하는 오버헤드가 너무나도 크다는 것을 염두해 두어야 합니다.

2016년 9월 30일 금요일

안드로이드 Adapter View의 작동원리

RecyclerView가 등장한 이후로, ListView, GridView는 잘 이용되지 않제 됬지만 ListView를 이해하고 있으면 RecyclerView도 쉽게 이해할 수 있기때문에, Adapter View를 먼저 정리해보았다.

Adapter View?

  • 화면이 작은 모바일 장비에서, 다양한 정보를 한번에 표현하기 위해 이용하는 View들
  • 많은 정보를 효과적으로 처리하기 위해, View에 직접 정보를 주입하지 않고, Adapter라는 중간 매개체를 이용하기 때문에 붙여진 이름이다.
  • AdapterView는 ViewGroup을 상속받으므로, 내부적으로 많은 뷰들을 담을 수 있다.
  • 대표적인 AdapterView의 서브 클래스 : ListView, GridView, Spinner, Gallery

Adapter?

  • 데이터의 원본을 받아서 관리하고, 어댑터뷰가 출력할 수 있는 형태로 데이터를 제공하는 중간 객체
  • ListAdapter, SpinnerAdapter 인터페이스를 구현한 BaseAdapter 추상클래스의 서브클래스들을 이용해 다양한 데이터들을 다룰 수 있고, 원한다면 BaseAdapter를 직접 상속받아서 구현할 수도 있다.
    • ArrayAdapter : T 타입의 배열 데이터를 이용한 Adapter. List<T>T[] 타입 둘다 가능하다.(T[] 타입일 경우 데이터의 변경이 불가능하다.)
    • CursorAdapter : Database의 Cursor를 이용한 Adapter.
    • SimplAdapter : XML파일의 정적인 데이터를 이용한 Adapter.
  • 제공받은 원본을 가공하여 여러 어댑터뷰와 연결하는 기능을 제공한다.
    • 어댑터는 결국 받은 원본을 화면에 어떻게 보여줄지 정해주는 객체.
  • 어댑터와 연결된 원본 데이터가 변경되면, notifyDataSetChanged 메서드를 호출하여 원본이 변경되었다고 어댑터뷰에 알려주어 화면이 다시 그려지도록 해야한다.
    • 즉, 어댑터뷰를 변경하고 싶으면 원본을 변경하고 화면을 다시 그려야 한다.

동작원리

AdapterView
  • 어댑터뷰는 화면 드로잉에 필요한 정보를 어댑터에게 요청하게 되고, 어댑터는 자신이 가지고 있는 데이터를 가지고 요청받은 정보를 어댑터뷰에 리턴한다.
  • 다음의 메서드는 BaseAdapter를 상속받게 되면 반드시 구현해야 하는 메서드로, 어댑터뷰에서 화면 드로잉을 할때 어댑터에게 정보를 요청하는 메서드이다.
    • int getCount() : 화면에 표시해야 하는 데이터의 갯수 반환
    • T getItem(int position) : 인자로 받은 위치의 데이터 반환
    • long getItemId(int position) : 인자로 받은 위치의 데이터 id 구분자 반환
    • View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) : 인자로 받은 위치의 데이터가 화면에 표시될 뷰 반환
  • getCount 메서드로부터 반환된 데이터의 갯수만큼 나머지 메서드들이 호출되며, 화면을 그린다.

getView에 대하여

  • 원본의 각 아이템들이 어댑터뷰에 어떻게 보일지 뷰를 그려서 반환하는 메서드이다.
  • 화면이 그려져야할 때 어댑터뷰로부터 호출된다.
  • 기존에 화면에 그렸던 뷰가 존재하지 않으면 convertView는 null값이 넘어오며, 이전에 화면에 그려졌다가 보이지 않게 된 뷰가 존재한다면 null이 아닌 값이 넘어온다.
    • 4.0 이전에 convertView는 무작위 순서로 넘어왔으나, 4.0 이후에는 화면에서 사라지는 순서대로 넘어오는 듯하다.
    • 이 Recycling 기법으로, 어댑터뷰는 화면에 표시할 최소한의 뷰만을 생성하게 된다.

getView최적화1 - View Holder 패턴

  • 뷰 전개(inflating)은 매우 비싼 연산이므로, getView에서 findViewById 등, 뷰 전개하는 연산을 반복적으로 하는 것은 퍼포먼스를 떨어뜨린다.
  • View Holder 패턴은 convertView를 처음 생성할 때, 미리 뷰를 전개하여 View의 태그에 참조객체를 저장하는 방법이다.
    • 뷰 전개를 view 생성시에 딱 한번만 하므로, 퍼포먼스가 많이 향상된다.
// 전개된 뷰의 참조값을 저장할 객체
private class ViewHolder {
    private TextView textName;
    private TextView textType;
}

// 어댑터의 getView 메서드
@Override
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
    ViewHolder holder;

 if(convertView == null) {
     // convertView가 null이면 Holder 객체를 생성하고
        // 생성한 Holder 객체에 inflating 한 뷰의 참조값을 저장
        holder = new ViewHolder();

        convertView = inflater.inflate(R.layout.layout_list_item, parent, false);
        holder.textName = (TextView) convertView.findViewById(R.id.text_item_name);
        holder.textType = (TextView) convertView.findViewById(R.id.text_item_type);
        
        // View의 태그에 Holder 객체를 저장
        convertView.setTag(holder);
    } else {
     // convertView가 null이 아니면 뷰를 생성할때 태그에 저장했던 Holder 객체가 존재
        // 이 Holder 객체는 자신을 inflating한 참조값(다시 전개할 필요가 없다.)
        holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
    }

 // 속성값 변경
    ParcelableModel parcelableModel = getItem(position);
    holder.textName.setText(parcelableModel.name);
    holder.textType.setText(Integer.toString(parcelableModel.type));
    return convertView;
}

getView최적화2 - 지연 로딩(Lazy Loading)

  • 항목중에 네트워크로부터 받아와야 하는 파일이 있을 경우에, 네트워크 작업을 getView에서 진행하게 되면 getView가 리턴되지 않아서 어댑터뷰의 화면이 그려지지 않아 화면이 멈추게 된다.
  • 이런 경우, AsyncTask 등의 방법을 이용해 작업을 비동기로 처리한다. 비동기 처리시 뷰를 바인딩하여, 작업이 완료된 후 자동적으로 뷰의 속성을 변경되도록 구현한다.